摘要：中使用了提供的原生接口對(duì)自身的異步化做了改進(jìn)?？梢灾С趾蛢煞N調(diào)用方式。實(shí)戰(zhàn)通過(guò)下面的例子，可以看出的最大好處特性。

前段時(shí)間工作上比較忙，這篇文章一直沒來(lái)得及寫，本文是閱讀《Java8實(shí)戰(zhàn)》的時(shí)候，了解到Java 8里已經(jīng)提供了一個(gè)異步非阻塞的接口（CompletableFuture），可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的響應(yīng)式編程的模式，因此用這篇文章做個(gè)梳理。我是帶著下面這幾個(gè)問(wèn)題去學(xué)習(xí)CompletableFuture這個(gè)接口的，

CompletableFuture是為了解決什么問(wèn)題而設(shè)計(jì)的？

它的使用場(chǎng)景是什么？開源軟件中有實(shí)戰(zhàn)使用案例嗎？

CompletableFuture的常用API都有哪些？如何使用？

CompletableFuture和RxJava有什么不同？

這篇文章梳理下來(lái)，基本上可以回答前面四個(gè)問(wèn)題，OK，我們進(jìn)入正文。

RPC（遠(yuǎn)程方法調(diào)用）的四種方式有：oneway、sync、future和callback，在dubbo或bolt這類通信框架中，默認(rèn)使用的是sync模式（同步+阻塞），future和callback都屬于異步模式，不過(guò)future模式在get的時(shí)候會(huì)阻塞，callback模式則不需要等待結(jié)果，有結(jié)果后服務(wù)端會(huì)回調(diào)請(qǐng)求方。

異步調(diào)用這類模式，比較適合的場(chǎng)景是IO密集型場(chǎng)景，要執(zhí)行很多遠(yuǎn)程調(diào)用的任務(wù)，并且這些調(diào)用耗時(shí)可能比較久。以openwrite中的一個(gè)case為例：我發(fā)布一篇文章，需要給幾個(gè)不同的寫作平臺(tái)創(chuàng)建文章，這時(shí)候我不希望這個(gè)過(guò)程是順序的，就比較適合用異步調(diào)用模式。

Future模式除了在get()調(diào)用的時(shí)候會(huì)阻塞外，還有其他的局限性，例如：沒有使用Java Lambda表達(dá)式的優(yōu)勢(shì)，對(duì)一連串的異步調(diào)用可以支持，但是寫出來(lái)的代碼會(huì)比較復(fù)雜。

閱讀CompletableFuture的API的時(shí)候，我有一個(gè)體會(huì)——CompletableFuture之于Future，除了增加了回調(diào)這個(gè)最重要的特性，其他的特性有點(diǎn)像Stream對(duì)于集合迭代的增強(qiáng)。

使用CompletableFuture，我們可以像Stream一樣使用一部調(diào)用，可以處理一些級(jí)聯(lián)的異步調(diào)用（類似于Stream里的flatMap）、可以過(guò)濾一些無(wú)用的異步調(diào)用（anyOf、allOf）。

下面這張圖是我按照自己的理解，梳理除了CompletableFuture常見的API，閱讀的時(shí)候需要注意下面幾個(gè)點(diǎn)：

把握幾個(gè)大的分類：創(chuàng)建CompletableFuture、獲取CompletableFuture的執(zhí)行結(jié)果、主動(dòng)結(jié)束CompletableFuture、異步調(diào)用任務(wù)的組合處理；

看著方法多，但是有規(guī)律可循，例如apply字樣的接口，傳入的方法參數(shù)都是有返回值的；

帶either字樣的，都是多個(gè)異步任務(wù)有一個(gè)滿足條件即可的；

帶executor方法的，都表示該方法可以用自定義的線程池來(lái)優(yōu)化性能。

Dubbo對(duì)于異步化的支持起始在2.6.x中就有提供，是在發(fā)布bean的時(shí)候加個(gè)屬性配置——async=true，然后利用上下文將異步標(biāo)識(shí)一層層傳遞下去。在之前的公司中有一次排查dubbo（當(dāng)時(shí)我們用的是dubbox）異步調(diào)用的問(wèn)題，最后查到的原因就是多個(gè)異步調(diào)用，上下文里的信息串了。

Dubbo 2.7 中使用了 JDK1.8 提供的 CompletableFuture 原生接口對(duì)自身的異步化做了改進(jìn)。CompletableFuture 可以支持 future 和 callback 兩種調(diào)用方式。在Dubbo最新的master代碼中，我知道了Dubbo的異步結(jié)果的定義，它的類圖如下，可以看出AsyncRpcResult是一個(gè)CompletableFuture接口的實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)下面的例子，可以看出CompletableFuture的最大好處——callback特性。首先定義一個(gè)接口，其中包括同步接口和該接口的異步版本。

public interface AsyncInterfaceExample {

    String computeSomeThine();

    CompletableFuture computeSomeThingAsync();
}

然后定義該接口的實(shí)現(xiàn)類，可以看出，如果要講現(xiàn)有的同步接口異步化，是比較容易的；

public class AsyncInterfaceExampleImpl implements AsyncInterfaceExample {

    @Override
    public String computeSomeThine() {
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        return "hello, world";
    }

    @Override
    public CompletableFuture computeSomeThingAsync() {
        return CompletableFuture.supplyAsync(this::computeSomeThine);
    }
}

然后看下我們的測(cè)試case，如下：

public class AsyncInterfaceExampleTest {

    private static String getOtherThing() {
        try {
            Thread.sleep(2000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return "other";
    }

    public static void main(String[] args) {
        AsyncInterfaceExample asyncInterfaceExample = new AsyncInterfaceExampleImpl();

        //case1 同步調(diào)用
        long start = System.currentTimeMillis();
        String someThing = asyncInterfaceExample.computeSomeThine();
        String other = getOtherThing();
        System.out.println("cost:" + (System.currentTimeMillis() - start) + "  result:" + someThing + other);

        //case2 異步調(diào)用，使用回調(diào)
        start = System.currentTimeMillis();
        CompletableFuture someThingFuture = asyncInterfaceExample.computeSomeThingAsync();
        other = getOtherThing();

        long finalStart = start;
        String finalOther = other;
        someThingFuture.whenComplete((returnValue, exception) -> {
            if (exception == null) {
                System.out.println(
                    "cost:" + (System.currentTimeMillis() - finalStart) + "  result:" + returnValue + finalOther);
            } else {
                exception.printStackTrace();
            }
        });
    }
}

上面這個(gè)案例的執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：
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